追逐10年时间,飞船抵达40亿公里外,看到了不一样的景象

星空承载梦想 2024-02-08 08:25:55
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生命是如何诞生的?这是人类一直都在探索和研究的奥秘,根据达尔文的进化论我们能够知道,地球上的生物都是由简单生物进化而来的,由最初的单细胞生物进化为多细胞生物,由多细胞生物进化为海洋生物,由海洋生物进化为两栖生物,由两栖生物进化为陆地生物,人类就是由陆地生物猿类进化而来的,在大约200多万年前,猿类生物生活在地球上,当时地球上还生活着很多其它凶猛的生物,猿类生物为了能够长久的生存下去,于是它们选择了群居生活,这样不仅仅能够促进彼此之间相互交流的机会,还能够有效的抵抗外来侵略者,科学家经过研究发现,频繁的交流能够使猿类的大脑变得越来越聪明,最终成功进化为人类,人类从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘。

现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,当人类走出地球看到宇宙之后,人类的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人类想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中是不是还存在外星生命?带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路,为了探索宇宙的奥秘,科学家们也做了很多努力,科学家发射了很多先进的望远镜,比如说哈勃望远镜,哈勃望远镜被称为是人类历史上最伟大的科学仪器之一,它的功能之强大和影响之深远令人惊叹,作为宇宙探索的重要工具,哈勃望远镜不仅仅极大的拓展了我们对宇宙的认识,还对提天文学、天体物理学、宇宙学等领域的研究产生了深远的影响,哈勃望远镜于1990年4月24日发射升空,并在地球轨道运行,哈勃望远镜的主要任务是通过对宇宙中的恒星、星系、星云等天体的观测。

帮助科学家了解宇宙的组成、结构、演化和宇宙起源等很多问题,这个望远镜配备了2.4米口径的镜面,是当时最大的光学望远镜,能够捕捉到远比人眼所能够观测到的更加微弱的光信号,而且可以通过多波段的观测数据还原出更加清晰的图像,在哈勃望远镜之后就是韦伯望远镜,韦伯望远镜耗资超过100亿美元,是目前人类最先进的望远镜。韦伯望远镜主镜直径达到了6.5米,是哈勃望远镜直径的2.7倍,是斯皮策太空望远镜主镜直径的7.6倍,韦伯望远镜由18个镀金膜的六边形反射镜拼接而成,和传统的太空望远镜的设计风格有所区别,而且韦伯望远镜光学设计是一个三反射镜消像散,利用弯曲的二级和三级镜以递送图像光学像差,还有一个精细的转向镜,能够提供稳定的图像,为了调整光学系统。

韦伯太空望远镜还配了126个小型电机,利用韦伯望远镜科学家对宇宙有了更清楚的认知,根据科学家的研究发现,由于系外行星用光学望远镜基本看不见。而韦伯望远镜采用了红外线观测,只要有足够的温度,物体就能够发出红移,这样光学望远镜看不到的行星,能够利用韦伯望远镜观测到,通过韦伯望远镜传回的图片,科学家对宇宙有了更加深入的了解,除此之外,科学家还发射了探测器,比如说旅行者1号和2号探测器,这两个探测器是人类目前发射最远的探测器,这两个探测器已经飞过了冥王星,不过它们想要飞出太阳系,还是有些困难的,毕竟太阳系的边缘在奥尔特星云,在奥尔特星云中,有很多大大小小的彗星和小行星,想要穿越奥尔特星云并不是一件容易的事情。

科学家认为,太阳系的彗星可能是地球生命起源的关键,在太阳系早期的时候,大量的彗星撞击了地球,将水资源和生命诞生的基本元素留在了地球上,科学家经过研究发现,在哈雷彗星上面,大约存在百分之80的冰晶,这说明上面的水资源非常丰富,而且科学家还在彗星上面发现了甘氨酸,这是构成生命的主要物质,为了能够更加深入的了解彗星的奥秘,科学家还专门设计了一个名为“罗塞塔”的探测器,这是专门研究彗星的,2016年9月30日,欧洲航天局的“罗塞塔”彗星探测器与其伴随2年的研究对象、编号为67P的丘利莫夫-格拉西门彗星(以下简称“彗星”)相撞,以这种猛烈的方式结束了任务。撞击前,“罗塞塔”向地球发回了一些不清楚的照片,这是它对空间科学事业的最后贡献。

“罗塞塔”这个名字来源于一块石碑的碎片,现在收藏于伦敦大英博物馆的埃及展区。如果读者到这里参观,会发现展区内有巨大的埃及雕像,令人产生压抑感。“罗塞塔”石碑位于展区中央的玻璃柜内,是埃及展区乃至整个博物馆的瑰宝。这座石碑是1799年法国船长皮埃尔·福汉索娃·扎维娅·布沙赫在埃及港口城市罗塞塔发现的。战争期间落入英国人之手。石碑上刻有古埃及国王托勒密五世的诏书。它的价值在于它是多语种的,有希腊、古埃及和当时流行的通俗体文字。因为古希腊语并没有消失,人们可以通过这个多语种的石碑阅读部分古埃及文字。它具有很高的历史价值。“罗塞塔”配有两个巨大的太阳能翼,每个翼面积为32平方米,翼展32米。每个太阳翼由5块帆板组成。

在发射罗塞塔探测器之前,科学家将大量的信息和数据输入罗塞塔这个探测器上面,这样一来科学家就能够保证这颗彗星始终处于我们的视线之内,罗塞塔彗星探测器是欧洲空间局组织的无人太空船计划,用于研究楚留莫夫——格拉西门克彗星,代号67P,其登陆器以尼罗河中小岛的名字“菲莱”命名,这个探测器携带了11个科学仪器,其中包括罗塞塔轨道探测器的微波仪器、爱丽丝摄谱仪、离子和电子传感器、和双聚焦质谱仪电子封装等,为罗塞塔轨道器光谱仪进行离子中性分析。NASA的深空网络支持ESA的地面站网络,用于航天器的跟踪和导航。这艘探测器在2014年8月6日抵达其目的地彗星,成为历史上第一个和彗星会合,并半其环绕太阳运行的探测器。

看到这里,可能很多人都会产生一个疑问,就是为什么科学家要专门发射这个探测器来研究彗星?在罗塞塔之前,人类对彗星的了解主要来自于遥远的观测和撞击事件,罗塞塔着陆器的实地考察使得科学家首次有机会直接研究彗星表面和内部结构,通过对彗星的近距离观察,科学家们发现了彗星表面存在大量的细小的颗粒,以及复杂的地质特征,这些发现丰富了我们对彗星的形成和演化认知,也为寻找外星生命提供了重要的线索,而且罗塞塔探测器推动了太阳系天体形成和演化的发展,通过对彗星成分的分析,科学家们了解到了彗星中含有有机物质,这些物质被认为是太阳系早期形成的基石,通过研究彗星,科学家们能够更好的了解太阳系早期的环境和物质的分布。为揭示太阳系的形成提供了宝贵的数据。

除此之外,罗塞塔探测器对地球的起源和生命起源产生了重要的影响,一直以来彗星都会科学家认为是地球生命资源的关键,而罗塞塔探测器对彗星表面水分的探测,证实了这一点,为揭示生命诞生的奥秘提供了新的思路,下面我们就来看看罗塞塔探测器的具体过程,在2004年的时候罗塞塔探测器离开地球,飞向了选定的彗星,之所以选择这颗彗星,是因为这颗彗星距离我们很近,而且它没有在太阳系待太长的时间,这颗特别的彗星是1959年的时候进入了太阳系,那是它被木星转后第一次来到太阳系,因为它和太阳的距离足够近,所以这是一颗非常新的彗星,罗塞塔取得了很多历史性的突破,它是首个进入彗星轨道的人造卫星,并且伴随着彗星走过了它整个太阳系之旅——到达了距离最短的近日点。

经过十年时间的飞行,罗塞塔探测器终于抵达了这颗彗星,为了追上67P彗星的脚步,罗塞塔升空后3次飞掠地球,一次飞掠火星和太阳,这样做的目的就是为了借助地球和火星之间的引力,加速探测器的飞行速度,节省燃料和时间,一路上,罗塞塔和菲莱在飞行途中去了一些宇宙飞船从未到过的地方,还顺路拜访了两颗小行星,2008年9月,北京奥运会期间,“罗塞塔”以不到800公里的距离,飞掠了编号“2867号”的小行星“斯特恩斯”(Steins),并且拍了漂亮的照片给地球上的大家观赏,“斯特恩斯”是一个直径约5公里、钻石形的小天体,2010年7月,“罗塞塔”以3000公里的距离飞掠过小行星巨人“司琴星”(Lutetia),直径约100公里,这是一块古老的石头,表面上还有巨大的环形山。

在2013年12月10日,科学家让罗塞塔朝着67P彗星进发,并于2014年11月11日释放一个着陆器,在这段时间内,工程师排除了威胁这项任务的两个故障,罗塞塔的4个反作用轮中有2个坏掉了,另外还有1处小的氦气泄露,可能会给对于最终登陆的推进器造成影响, 在解决完这些隐患之后,科学家将罗塞塔登陆彗星,飞向彗星的轨道非常复杂,“罗塞塔”得进行几次复杂的变轨,它得改变自身速度来和彗星同步,不然就会飞过了。总共需要完成10次变轨,但“罗塞塔”意志坚定,随着一次一次变轨成功,他们离彗星越来越近了,这是“罗塞塔”见过的最美的景色。

然后罗塞塔探测器开始减速,当时罗塞塔探测器比这颗彗星速度快2800公里,所以罗塞塔探测器做了8次减速,第一次减速需要将速度降低数百公里每小时,这个过程花费了7小时,消耗了218公斤的燃料,这颗彗星的表面非常复杂,到处都是悬崖峭壁,和之前拍摄的小行星相比,差别很大,在此之前,科学家认为,彗星就是一颗蓬松的雪球,而且非常坚硬,但实际上,彗星并没有我们想象的那么好,科学家在彗星67P周围的尘埃中,发现了磷和甘氨酸有机化合物,甘氨酸是构成DNA和细胞膜的关键化学元素。而磷这种物质在地球所有的生物体内都存在,它是一种非常关键的元素,存在于DNA和RNA的结构框架上,这一发现让很多科学家更加坚信,地球生命来自于彗星。

就是这些宇宙元素,给46亿年的地球带来了生命的基本元素,为35亿年之后地球形成有机生命提供了可能,罗塞塔项目科学家马特.泰勒认为,他不相信地球形成生命是一种意外巧合事件,他比喻:如果我们把波音飞机的零件一件一件的扔向空中,绝不可能的就意外的自己配制出一架波音飞机来,生命一定来自于利用这些基本元素组成生命的某种设计,随着接近彗星,这里有陨石坑,有峭壁,以及房子大小的石头,“罗塞塔”花费数周研究彗星地表,向地球发回许多资料,同时着手分析彗星周围的尘埃和气体。科学家寻找了很长时间才选择一个合适的菲莱的降落地点,在2014年12月12日,菲莱开始登陆彗星,但是登陆过程并不是顺利的。

它预定登陆在“阿吉尔基亚”(Agilkia)地区登陆,但鱼叉式着陆装置未能发挥作用,“菲莱”被反弹起来飞行了2个小时,让全世界都担心可能飞离彗星,好在“菲莱”并未飞离,最终在“阿比多斯”(Abydos)地区失去信号。随后3天,“菲莱”毫无声息——事后得知,是电池电力耗尽进入了休眠状态。菲莱苏醒之后,就立刻开始了工作,挖掘样本,并用搭载的仪器进行分析。任务团队希望从中获得新奇的见解,因为彗星基本上保持着自我们的太阳系形成以来的样子未变,可以说,彗星冰冻着太阳系的童年。只用了两天时间,“菲莱”就把所有的实验全都做完了。通过探测器传回的数据,科学家清晰地看到了彗星表面的真实样貌,这是之前人类一直都想象不到的,科学家们利用收集数据,取得了惊人的发现。

他们发现该彗星表面远比预料中坚硬,并且它含有多种成分,其中一些复杂分子,正是众所周知的能够构筑地球生命的组分。在探测器完成任务之后,“罗塞塔”最后的着陆地点会在彗星顶部一个有趣的地方,一旦着陆彗星后,就再也不能与地球通信了,因为她的设计压根就不支持着陆。因此,所谓的着陆,实际就是撞击、毁灭。虽然罗塞塔探测器坠毁了,但是它为人类生命起源带来了更多的证据,我们能够想象,在地球诞生初期,无数颗携带生命物质的彗星飞向地球,最终一颗彗星携带的生命物质,经过极其复杂的过程孕育出了地球生命,虽然目前科学家还无法百分之百确认,但是彗星带来的作用一定会非常大,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘。

虽然现在人类已经能够走出地球探索宇宙,但是人类对宇宙的认识还是非常浅薄的,在宇宙中依然存在很多人类无法解释的奥秘,人类对宇宙的认识只是冰山一角,人类想要解开宇宙所有的奥秘,还需要继续努力才行,不过人类作为地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步和发展,虽然人类现在还无法飞出太阳系,但是只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来人类一定能够飞出太阳系,探索更加广阔的星际空间,到时候我们就能够知道宇宙中是不是存在外星生命,目前科学家正在积极的研究提升飞船速度的方法,比如说虫洞穿梭、曲速引擎、量子纠缠等等,任何一项技术能够成功,人类都能够飞出太阳系,所以小编认为,人类飞出太阳系是迟早的事情,希望人类文明能够长久的发展下去,对此,大家有什么想说的吗?

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简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章